[发明专利]基于4G LTE通信的车辆数据传输系统

说明书

本发明公开了基于4G LTE通信的车辆数据传输系统。随着车联网技术的发展，车辆无线数据传输的重要性也越发突显出来。本发明包括供电电路、核心板、4G模组芯片、4G模组接口电路、天线接口电路、控制信号电平匹配电路、指令信号电平匹配电路、SIM卡接口电路、音频接口电路和麦克风接口电路。控制信号电平匹配电路通过三极管连接4G模组芯片与核心板，实现4G模组芯片与核心板之间控制信号的电平匹配。指令信号电平匹配电路通过第一匹配芯片及第二匹配芯片连接4G模组芯片与核心板，实现4G模组芯片与核心板之间指令信号的电平匹配。本发明通过4G模组芯片实现车端与远程服务端的信息交互，为车联网服务提供了必要的技术基础。

技术领域

本发明属于车联网远距离移动通信技术领域，具体涉及一种4G LTE通信的车联网轻型终端电路。

背景技术

传统汽车到智能汽车再到无人驾驶是未来汽车发展的趋势，而无论是智能汽车还是无人驾驶都有数据联网传输的需求。车联网是通过装载在车辆上的车载微终端电路以及数据通信电路实现实时移动可靠稳定的与云端服务器的数据传输，以实现对车辆进行有效地控制和提供服务。在车联网应用中，用户可以通过各种终端设备享受其提供的服务，终端应用程序都是通过移动通信与后台服务系统进行数据交互，而后台服务系统与汽车也是采用移动通信的交互方式，因此移动通信技术在车载终端软件中起着重要作用。

目前在车联网领域研究的无线通信技术有主要依赖两类技术，短距离无线通信和远距离移动通信。前者主要是RFID和WIFI等短距离通信技术，在车辆密度适当的环境下可以提供可靠的安全信息传输服务。后者主要是GPRS、3G、4G等移动通信技术，4G LTE技术采用了载波聚合、上下行多天线增强、多点写作传输、中继等技术从而优化了系统容量、提高了网络峰值速度、频谱效率和传输时延，LTE标准的上下行峰值速率可达到500Mbps和1GMbps，可支持大量终端同时接入并提供服务，从各方面指标来看是目前最能满足我们需求的移动通信网络。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于4G LTE通信的车辆数据传输系统。

本发明包括供电电路、核心板、4G模组芯片、4G模组接口电路、天线接口电路、控制信号电平匹配电路、指令信号电平匹配电路、SIM卡接口电路、音频接口电路和麦克风接口电路。所述的供电电路通过降压芯片及稳压芯片为4G模组芯片、控制信号电平匹配电路、指令信号电平匹配电路供电。所述的天线接口电路通过天线端子连接天线，进行4G模组芯片与远程服务器之间的通信。所述的SIM卡接口电路通过SIM卡插座连接4G模组芯片与SIM卡。所述的麦克风接口电路通过麦克风采集音频模拟信号并传输给音频接口电路。所述的音频接口电路通过音频芯片将麦克风接口电路传输来的音频模拟信号转化为数字信号传输给核心板。

所述的4G模组接口电路包括电阻R13、R14、R15和二极管D1、D2、D3。所述电阻R13的一端与4G模组芯片的USB_VBUS引脚相连。电阻R14的一端与4G模组芯片的USB_DM引脚相连。电阻R15的一端与4G模组芯片的USB_DP引脚相连。电阻R13的另一端和二极管D1的负极均与核心板的USB_CONNECTOR_P引脚相连。电阻R14的另一端和二极管D2的负极均与核心板的USB_CONNECTOR_N引脚相连。电阻R15的另一端和二极管D3的负极均与核心板的USBVBUS_CONNECTOR引脚相连。二极管D1、二极管D2、二极管D3的正极均接地。4G模组芯片的V_BAT引脚接供电电路的4G供电输出端。4G模组芯片的GND、TP_GND引脚接地。

所述的控制信号电平匹配电路包括开关匹配单元、复位匹配单元、唤醒输出匹配单元和唤醒输入匹配单元。所述的开关匹配单元包括电阻R1、电容C13和三极管Q1。所述电阻R1的一端与核心板的ON/OFF引脚相连。电阻R1的另一端与三极管Q1的基极相连。电容C13的一端和三极管Q1的集电极均与4G模组芯片的Power_On引脚相连。电容C13的另一端及三极管Q1的发射极均接地。